低轨巨型星座网络容量评估与分析

低轨卫星网络可以提供广覆盖、低时延、大容量的通信服务和随遇接入的网络服务，可有效弥补地面通信网络和高轨卫星网络的不足。近年来“星链”“一网”等星座项目推动了低轨巨型星座的飞速发展。卫星网络容量是网络性能评价的重要指标，传统方法计算复杂度高、耗时长，且计算开销随网络节点数迅速增加，在巨型星座网络评估中产生巨大计算开销。面向低轨巨型星座网络容量评估问题，提出了一种基于最大流的网络容量评估方法，与传统方法相比计算复杂度和计算耗时大大降低。以“星链”星座为例，分析了星座构型、星间链路拓扑连接方式、链路容量及用户需求量对巨型星座网络容量的影响。仿真分析结果对未来低轨巨型星座网络建设具有指导意义。     

载人航天天基测控通信探析

梳理了国内外空间站天基测控通信应用的概况,针对近地载人航天对测控通信系统的高要求,分析提出中继卫星系统的发展建议,以及导航卫星和低轨卫星星座系统的特点优势。调整中继卫星轨位、增加中继激光链路、采用全景波束全时监控模式,以及导航卫星和低轨卫星星座作为必要补充等途径,可为载人航天测控通信提供更好的灵活性、可用性和效费比。为载人航天天基测控通信发展提供了参考依据。     

日运营商向低轨高通星座项目投资

<正>日本通信卫星运营商天空完美日星公司5月11日宣布,同要建设低轨宽带星座的美国低轨星企业公司签订协议,将向低轨星公司的高通量低轨星座项目投资,并参与其宽带服务推销,投资额未对外公布。低轨星公司的低轨星座拟由108颗卫星组网,采用激光星间链路,号称将提供可同地面光纤系统相媲美的低延迟高通量数据通信服务。这些卫星打算在2019年开始发射。全球各大通信卫星运营商参     

美又有两个大低轨卫星系统获许可证

美又有两个大低轨卫星系统获许可证作为其全球星座建设工作的第一阶段，星座通信公司将先发射１２颗艾科卫星美国联邦通信委员会最近又向两个将通过非静地轨道小卫星提供国际移动电话业务的卫星通信项目颁发了许可证。这两个项目分属星座通信有限公司和移动通信控股有限公...     

面向导航增强的低轨星座设计与应用

随着传统产业升级和新兴技术的发展,社会生产和生活对分米级、厘米级的实时精准定位需求日益凸显。低轨卫星轨道高度低、信号强度大、短时间内几何构型变化快,因此应用低轨卫星开展导航增强服务成为研究热点。低轨卫星的增强服务性能依赖于星座的快速组网和设计,低轨卫星星座构型、轨道高度、轨道倾角等是影响其覆盖性能和增强性能的关键因素。全面分析了低轨星座设计的关键要素,包括轨道高度、轨道倾角和单星覆盖性、地面人口密度、空间环境等,在此基础上设计了单构型和复合构型低轨导航增强星座,并进一步分析低轨星座的覆盖性能。结果显示:复合低轨导航增强星座可以实现对全球的连续覆盖,同时满足极地高密度覆盖和低纬度的连续覆盖需求,对北斗导航系统的增强效果明显。     

宽带无线自组网与卫星移动通信的融合应用

正一、引言近年来,物联网、人工智能与大数据应用的持续火热,催生了对5G移动通信和全球卫星通信系统的迫切需求。2017年以来,全球在5G移动通信网络的试点建设以及全球星座卫星系统的推进方面不遗余力。全球卫星通信系统方面,一网公司(OneW eb)、加拿大电信公司(Telesat)以及挪威航天有限公司(Space Norway)已经准入美国的市场,"下一代铱星"星座(Iridium NEXT)开始部署,中国航天科技集团有限公司与中国航天科工集团有限公司也分别提出了全球星座卫星通信系统计划。随着我国各卫星通信系统建设的推进,充分发挥卫     

国外低轨物联网星座系统发展分析

随着地面移动通信系统的建设发展和移动互联网业务的爆发式增长，多样化的移动通信需求和应用场景不断涌现，传统的“人与人”之间的通信正在扩展向“人与物”、“物与物”的通信。物联网（internet of things,IoT）技术近年飞速发展，并已投入广泛建设和应用。卫星因其广域覆盖和抗毁性，比较适应于大区域数据采集和物联业务。近年来随着卫星通信技术能力的提升和产业链条的优化，商业航天蓬勃发展，天地一体成为趋势。天基物联网、天地融合物联网成为新的关注点。国际上近年来涌现出数十个天基物联网系统，部分已投入工程建设和应用，已在天基物联网的系统架构和体制设计上取得进展。针对卫星物联网技术发展和建设应用开展调研，对Orbcomm、Kepler、SpaceMobile、ELO等低轨星座物联网系统的建设规划、能力定位、系统架构、星座方案、通信技术、频率资源、市场应用等方面进行了全面分析，并对天基物联网星座系统的发展趋势和关键问题进行总结。     

“鸿雁”星座谱写我国低轨卫星互联网建设新篇章

<正>卫星互联网是卫星通信与互联网相结合的产物,是信息网络构建从平面到立体的重要拓展。低轨卫星互联网是指利用地球低轨道卫星星座提供互联网接入服务为主的卫星系统。相比与高轨卫星具有低时延、易于实现全球覆盖的特点。国际上,围绕低轨星座互联网掀起新一代太空经济热潮。在需求和市场的牵引下,卫星互联网星座逐     

低轨大规模Walker通信星座构型控制仿真系统研究

设计和开发了低轨(Low earth orbit,LEO)大规模Walker通信星座构型控制仿真系统,该系统分为轨道仿真分系统、构型维持分系统、在轨重构分系统和电推进离轨分系统4个部分,分别利用两次偏置法、考虑燃耗均衡性等指标的在轨重构方法和结合增广拉格朗日粒子群算法(Augmented lagrangian particle swarm optimization algorithm,ALPSO)的电推进离轨方法完成针对低轨大规模Walker通信星座的构型控制仿真。实例分析表明:系统将低轨大规模Walker通信星座的相对漂移控制在10年0.1°以内,得出燃料消耗均衡性等指标最优的重构方案,并利用电推进使失效卫星在3年内离轨。     

北斗三号短报文低轨卫星测控应用研究

针对低轨卫星星座测控管理的全球覆盖需求和测控链路资源需求,分析北斗三号全球导航系统短报文用于低轨卫星测控的基本能力,描述应用北斗三号全球短报文进行卫星测控的系统组成、工作流程及各部分功能,识别用于卫星测控管理的相关关键技术,并提出关键技术的初步解决途径,给出测控应用模式建议。     

马马赢得六亿美元星座合同

马马赢得六亿美元星座合同马特拉·马可尼航天公司已得到美星座通信公司６亿美元的合同，将作为一低轨卫星系统空间段的主承包商，任务包括在轨交付和保险。该系统由１２颗星组成，工作于２０００公里高的赤道轨道上，将向全球１００多个国家（主要是巴西）的农村和边远地...     

低轨星座多波束相控阵天线研究进展与发展趋势

多波束相控阵天线是一种利用波束形成网络,同时实现多个独立的高增益波束的多波束天线,具有高灵活性和宽角度扫描等优点,是低轨通信卫星系统的核心载荷之一。旨在针对应用于低轨星座的星载多波束相控阵天线进行归纳和分析。对低轨星座多波束相控阵天线的发展历程、波束形成技术、关键技术进行了介绍,并对低轨星座多波束相控阵天线的未来发展趋势进行了分析,为我国未来低轨卫星星座建设提供技术参考。     

全球个人通信卫星系统与市场

全球个人通信卫星系统与市场王景泉在卫星移动通信方兴未艾之时，卫星个人通信又骤然出现热潮。其中来势最凶猛的是低轨道星座通信系统。一、低轨道系统１．小低轨道系统（ＬｉｔｔｌｅＬＥＯ）这类系统是指使用频率在ＩＧＨＺ以下，主要传输数据的系统。系统及市场状况如...     

低轨道星座卫星通信系统发展现状及展望

概述 低轨道星座卫星通信系统（简称LEO星座系统）主要是指轨道高度小于5000千米的一组或一群卫星相互协同工作．共同提供通信服务的卫星通信系统。从20世纪90年代开始．LEO星座系统开始受到人们的普遍关注．各国提出数十种星座方案．主要以全球无缝、终端可手持的大容量移动卫星通信系统为主。     

巨型小卫星星座对空间碎片环境的影响研究

随着航天技术的快速发展,高功能密度的小卫星技术也日趋成熟,并在国民经济和军事国防中发挥着越来越重要的作用,建设巨型小卫星星座已经成为当前航天发展的一个重要领域.然而大量小卫星入轨不仅造成轨道空间异常拥挤,而且对空间环境造成了巨大的威胁,严重影响了人类航天活动的正常开展,引起了业界和国际社会的广泛关注.分析当前巨型小卫星星座及空间碎片环境的现状和发展趋势,研究巨型小卫星星座对空间碎片环境演化的影响,对其进行参数化的评估,给出减缓或者治理小卫星带来的空间碎片问题的合理建议,不仅能够为空间碎片环境的治理提供一定的理论基础,而且有利于促进和规范巨型小卫星星座合理有序发展,保障太空安全和空间资源的可持续利用.     

巨型小卫星星座对空间碎片环境的影响研究

随着航天技术的快速发展,高功能密度的小卫星技术也日趋成熟,并在国民经济和军事国防中发挥着越来越重要的作用,建设巨型小卫星星座已经成为当前航天发展的一个重要领域.然而大量小卫星入轨不仅造成轨道空间异常拥挤,而且对空间环境造成了巨大的威胁,严重影响了人类航天活动的正常开展,引起了业界和国际社会的广泛关注.分析当前巨型小卫星星座及空间碎片环境的现状和发展趋势,研究巨型小卫星星座对空间碎片环境演化的影响,对其进行参数化的评估,给出减缓或者治理小卫星带来的空间碎片问题的合理建议,不仅能够为空间碎片环境的治理提供一定的理论基础,而且有利于促进和规范巨型小卫星星座合理有序发展,保障太空安全和空间资源的可持续利用.     

基于局部洪泛优化的低轨星座分布式路由算法

针对传统分布式路由算法应用于大型低轨星座时拥塞控制能力有限的问题,提出了基于局部洪泛优化的分布式路由算法。该算法通过局部洪泛的机制收集星间链路的拥塞信息,以应对局部通信需求密集所导致的常见拥塞现象;通过局部路径优化,以较低运行开销实现了流量疏导和网络负载均衡。并且该算法可适用于多层低轨卫星网络结构,不会产生路由环路,对卫星随机故障具有宽适应性。仿真实验表明:该算法在通信需求分布不均的高网络负载情况下能降低2%~10%的丢包率,并对网络随机故障具有鲁棒的表现。     

《中國航天》新年寄语

正2021年已经到来,在辞旧迎新之际,感谢广大读者对《中国航天》的厚爱和支持!回顾2020年,全球共实施114次航天发射,较2019年全年103次发射有所提升,其中包括美国44次、中国39次、俄罗斯17次、欧洲5次、日本4次、印度和伊朗各2次、以色列1次,以上发射总计1278个有效载荷入轨。纵观分析来看,可重复使用火箭和小型火箭正在逐渐占领更多的发射市场,大型运载系统的研制也正在加速,这些都是航天运载领域新技术的代表。在卫星方面,仍然是以电推进、激光通信、软件定义、低轨宽带通信、小型化平台为主要发展趋势,这些新技术在2020年得到了进一步巩固。     

一种低成本中轨道全球实时通信卫星系统

文章提出了一种适合我国的低成本全球卫星通信系统构想,给出了卫星星座、地面站配置等系统组成及通信方法。采用3颗中轨道卫星和3个地面站,并结合固定星间链路、信令天线与业务天线通信技术,有效解决了传统全球卫星系统面临的设计技术难点。通过仿真分析,该系统可在一定程度上满足境外用户与国内实时通信需求,且相对传统全球卫星通信系统,投资少、技术复杂度低,是目前解决我国全球实时通信手段缺乏问题的一种可行途径。     

低轨星座对静止轨道卫星同频干扰指标研究

随着全球低轨星座系统的快速部署及应用,非静止轨道卫星对静止轨道卫星系统的同频干扰问题日益凸显。为保护静止轨道卫星系统不受有害干扰,国际电联现行无线电规则中规定了非静止轨道卫星系统应满足的等效功率通量密度限值或干扰噪声比限值,但所适用频段及限值标准仍在不断修订完善中。为了精确定量评估低轨星座对静止轨道卫星的同频干扰,通过对等效功率通量密度限值和干扰噪声比限值的确定方法及演进历程进行研究,分析了上述限值与静止轨道卫星实际被干扰的对应关系,并以典型倾斜轨道星座和极地轨道星座为例,分析了不同干扰指标对卫星系统间干扰判定结果的影响,当静止轨道卫星系统的实际被干扰门限低于国际电联制定等效功率通量密度限值选用的参考门限时,建议低轨星座选择干扰噪声比限值作为开展频率干扰分析与判定的依据。